Java hashCode() 和 equals()的若干问题解答(java hashcode作用)

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  equals() 的作用是 用来判断两个对象是否相等。

  equals() 定义在JDK的Object.java中。通过判断两个对象的地址是否相等(即,是否是同一个对象)来区分它们是否相等。源码如下:

  

public boolean equals(Object obj) {

 

   return (this == obj);

  }

 

  既然Object.java中定义了equals()方法,这就意味着所有的Java类都实现了equals()方法,所有的类都可以通过equals()去比较两个对象是否相等。 但是,我们已经说过,使用默认的“equals()”方法,等价于“==”方法。因此,我们通常会重写equals()方法:若两个对象的内容相等,则equals()方法返回true;否则,返回fasle。

  下面根据“类是否覆盖equals()方法”,将它分为2类。
(01) 若某个类没有覆盖equals()方法,当它的通过equals()比较两个对象时,实际上是比较两个对象是不是同一个对象。这时,等价于通过“==”去比较这两个对象。
(02) 我们可以覆盖类的equals()方法,来让equals()通过其它方式比较两个对象是否相等。通常的做法是:若两个对象的内容相等,则equals()方法返回true;否则,返回fasle。

  
下面,举例对上面的2种情况进行说明。

  1. “没有覆盖equals()方法”的情况

  代码如下(EqualsTest1.java):

  

import java.util.*;

 

  import java.lang.Comparable;

   * @desc equals()的测试程序。

   * @author skywang

   * @emai kuiwu-wang@163.com

  public class EqualsTest1{

   public static void main(String[] args) {

   // 新建2个相同内容的Person对象,

   // 再用equals比较它们是否相等

   Person p1 = new Person("eee", 100);

   Person p2 = new Person("eee", 100);

   System.out.printf("%s\n", p1.equals(p2));

   * @desc Person类。

   private static class Person {

   int age;

   String name;

   public Person(String name, int age) {

   this.name = name;

   this.age = age;

   public String toString() {

   return name + " - " +age;

  }

 

  View Code

  运行结果:

  

false

 

  结果分析:

   我们通过 p1.equals(p2) 来“比较p1和p2是否相等时”。实际上,调用的Object.java的equals()方法,即调用的 (p1==p2) 。它是比较“p1和p2是否是同一个对象”。
而由 p1 和 p2 的定义可知,它们虽然内容相同;但它们是两个不同的对象!因此,返回结果是false。

  

  2. "覆盖equals()方法"的情况

  我们修改上面的EqualsTest1.java:覆盖equals()方法。

  代码如下 (EqualsTest2.java):

  

 1 import java.util.*;

 

   2 import java.lang.Comparable;

   4 /**

   5 * @desc equals()的测试程序。

   7 * @author skywang

   8 * @emai kuiwu-wang@163.com

   9 */

  10 public class EqualsTest2{

  12 public static void main(String[] args) {

  13 // 新建2个相同内容的Person对象,

  14 // 再用equals比较它们是否相等

  15 Person p1 = new Person("eee", 100);

  16 Person p2 = new Person("eee", 100);

  17 System.out.printf("%s\n", p1.equals(p2));

  20 /**

  21 * @desc Person类。

  22 */

  23 private static class Person {

  24 int age;

  25 String name;

  27 public Person(String name, int age) {

  28 this.name = name;

  29 this.age = age;

  32 public String toString() {

  33 return name + " - " +age;

  36 /**

  37 * @desc 覆盖equals方法

  38 */

  39 @Override

  40 public boolean equals(Object obj){

  41 if(obj == null){

  42 return false;

  43 }

  45 //如果是同一个对象返回true,反之返回false

  46 if(this == obj){

  47 return true;

  48 }

  50 //判断是否类型相同

  51 if(this.getClass() != obj.getClass()){

  52 return false;

  53 }

  55 Person person = (Person)obj;

  56 return name.equals(person.name) age==person.age;

  57 }

  59 }

 

  View Code

  运行结果:

  

true

 

  结果分析:

  我们在EqualsTest2.java 中重写了Person的equals()函数:当两个Person对象的 name 和 age 都相等,则返回true。
因此,运行结果返回true。

  

  讲到这里,顺便说一下java对equals()的要求。有以下几点:

  

1. 对称性:如果x.equals(y)返回是"true",那么y.equals(x)也应该返回是"true"。

 

  2. 反射性:x.equals(x)必须返回是"true"。

  3. 类推性:如果x.equals(y)返回是"true",而且y.equals(z)返回是"true",那么z.equals(x)也应该返回是"true"。

  4. 一致性:如果x.equals(y)返回是"true",只要x和y内容一直不变,不管你重复x.equals(y)多少次,返回都是"true"。

  5. 非空性,x.equals(null),永远返回是"false";x.equals(和x不同类型的对象)永远返回是"false"。

 

  

  现在,再回顾一下equals()的作用:判断两个对象是否相等。当我们重写equals()的时候,可千万不好将它的作用给改变了!

  

  第2部分 equals() 与 == 的区别是什么?

  == : 它的作用是判断两个对象的地址是不是相等。即,判断两个对象是不试同一个对象。

  equals() : 它的作用也是判断两个对象是否相等。但它一般有两种使用情况(前面第1部分已详细介绍过):
情况1,类没有覆盖equals()方法。则通过equals()比较该类的两个对象时,等价于通过“==”比较这两个对象。
情况2,类覆盖了equals()方法。一般,我们都覆盖equals()方法来两个对象的内容相等;若它们的内容相等,则返回true(即,认为这两个对象相等)。

  

  下面,通过示例比较它们的区别。

  代码如下:

  

 1 import java.util.*;

 

   2 import java.lang.Comparable;

   4 /**

   5 * @desc equals()的测试程序。

   7 * @author skywang

   8 * @emai kuiwu-wang@163.com

   9 */

  10 public class EqualsTest3{

  12 public static void main(String[] args) {

  13 // 新建2个相同内容的Person对象,

  14 // 再用equals比较它们是否相等

  15 Person p1 = new Person("eee", 100);

  16 Person p2 = new Person("eee", 100);

  17 System.out.printf("p1.equals(p2) : %s\n", p1.equals(p2));

  18 System.out.printf("p1==p2 : %s\n", p1==p2);

  21 /**

  22 * @desc Person类。

  23 */

  24 private static class Person {

  25 int age;

  26 String name;

  28 public Person(String name, int age) {

  29 this.name = name;

  30 this.age = age;

  33 public String toString() {

  34 return name + " - " +age;

  37 /**

  38 * @desc 覆盖equals方法

  39 */

  40 @Override

  41 public boolean equals(Object obj){

  42 if(obj == null){

  43 return false;

  44 }

  46 //如果是同一个对象返回true,反之返回false

  47 if(this == obj){

  48 return true;

  49 }

  51 //判断是否类型相同

  52 if(this.getClass() != obj.getClass()){

  53 return false;

  54 }

  56 Person person = (Person)obj;

  57 return name.equals(person.name) age==person.age;

  58 }

  60 }

 

  View Code

  运行结果:

  

p1.equals(p2) : true

 

  p1==p2 : false

 

  结果分析:

  在EqualsTest3.java 中:
(01) p1.equals(p2)
这是判断p1和p2的内容是否相等。因为Person覆盖equals()方法,而这个equals()是用来判断p1和p2的内容是否相等,恰恰p1和p2的内容又相等;因此,返回true。

  (02) p1==p2
这是判断p1和p2是否是同一个对象。由于它们是各自新建的两个Person对象;因此,返回false。

  

  第3部分 hashCode() 的作用

  hashCode() 的作用是获取哈希码,也称为散列码;它实际上是返回一个int整数。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。

  hashCode() 定义在JDK的Object.java中,这就意味着Java中的任何类都包含有hashCode() 函数。
虽然,每个Java类都包含hashCode() 函数。但是,仅仅当创建并某个“类的散列表”(关于“散列表”见下面说明)时,该类的hashCode() 才有用(作用是:确定该类的每一个对象在散列表中的位置;其它情况下(例如,创建类的单个对象,或者创建类的对象数组等等),类的hashCode() 没有作用。
上面的散列表,指的是:Java集合中本质是散列表的类,如HashMap,Hashtable,HashSet。

   也就是说:hashCode() 在散列表中才有用,在其它情况下没用。在散列表中hashCode() 的作用是获取对象的散列码,进而确定该对象在散列表中的位置。

  

  OK!至此,我们搞清楚了:hashCode()的作用是获取散列码。但是,散列码是用来干什么的呢?为什么散列表需要散列码呢?要解决这些问题,就需要理解散列表!关于散列表的内容,非三言两语道的明白;大家可以通过下面几篇文章来学习:

  [转载] 散列表(Hash Table)从理论到实用(上)

  [转载] 散列表(Hash Table)从理论到实用(中)

  [转载] 散列表(Hash Table)从理论到实用(下)

  

  为了能理解后面的内容,这里简单的介绍一下散列码的作用。

  

我们都知道,散列表存储的是键值对(key-value),它的特点是:能根据“键”快速的检索出对应的“值”。这其中就利用到了散列码!

 

  散列表的本质是通过数组实现的。当我们要获取散列表中的某个“值”时,实际上是要获取数组中的某个位置的元素。而数组的位置,就是通过“键”来获取的;更进一步说,数组的位置,是通过“键”对应的散列码计算得到的。

 

   下面,我们以HashSet为例,来深入说明hashCode()的作用。

   假设,HashSet中已经有1000个元素。当插入第1001个元素时,需要怎么处理?因为HashSet是Set集合,它允许有重复元素。
“将第1001个元素逐个的和前面1000个元素进行比较”?显然,这个效率是相等低下的。散列表很好的解决了这个问题,它根据元素的散列码计算出元素在散列表中的位置,然后将元素插入该位置即可。对于相同的元素,自然是只保存了一个。
由此可知,若两个元素相等,它们的散列码一定相等;但反过来确不一定。在散列表中,
1、如果两个对象相等,那么它们的hashCode()值一定要相同;
2、如果两个对象hashCode()相等,它们并不一定相等。
注意:这是在散列表中的情况。在非散列表中一定如此!

  

  对“hashCode()的作用”就谈这么多。

  

  第4部分 hashCode() 和 equals() 的关系

  接下面,我们讨论另外一个话题。网上很多文章将 hashCode() 和 equals 关联起来,有的讲的不透彻,有误导读者的嫌疑。在这里,我自己梳理了一下 “hashCode() 和 equals()的关系”。

  我们以“类的用途”来将“hashCode() 和 equals()的关系”分2种情况来说明。

  

  1. 第一种 不会创建“类对应的散列表”

   这里所说的“不会创建类对应的散列表”是说:我们不会在HashSet, Hashtable, HashMap等等这些本质是散列表的数据结构中,用到该类。例如,不会创建该类的HashSet集合。

   在这种情况下,该类的“hashCode() 和 equals() ”没有半毛钱关系的!
这种情况下,equals() 用来比较该类的两个对象是否相等。而hashCode() 则根本没有任何作用,所以,不用理会hashCode()。

  下面,我们通过示例查看类的两个对象相等 以及 不等时hashCode()的取值。

  源码如下 (NormalHashCodeTest.java):

  

 1 import java.util.*;

 

   2 import java.lang.Comparable;

   4 /**

   5 * @desc 比较equals() 返回true 以及 返回false时, hashCode()的值。

   7 * @author skywang

   8 * @emai kuiwu-wang@163.com

   9 */

  10 public class NormalHashCodeTest{

  12 public static void main(String[] args) {

  13 // 新建2个相同内容的Person对象,

  14 // 再用equals比较它们是否相等

  15 Person p1 = new Person("eee", 100);

  16 Person p2 = new Person("eee", 100);

  17 Person p3 = new Person("aaa", 200);

  18 System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)\n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode());

  19 System.out.printf("p1.equals(p3) : %s; p1(%d) p3(%d)\n", p1.equals(p3), p1.hashCode(), p3.hashCode());

  22 /**

  23 * @desc Person类。

  24 */

  25 private static class Person {

  26 int age;

  27 String name;

  29 public Person(String name, int age) {

  30 this.name = name;

  31 this.age = age;

  34 public String toString() {

  35 return name + " - " +age;

  38 /**

  39 * @desc 覆盖equals方法

  40 */

  41 public boolean equals(Object obj){

  42 if(obj == null){

  43 return false;

  44 }

  46 //如果是同一个对象返回true,反之返回false

  47 if(this == obj){

  48 return true;

  49 }

  51 //判断是否类型相同

  52 if(this.getClass() != obj.getClass()){

  53 return false;

  54 }

  56 Person person = (Person)obj;

  57 return name.equals(person.name) age==person.age;

  58 }

  60 }

 

  View Code

  运行结果:

  

p1.equals(p2) : true; p1(1169863946) p2(1901116749)

 

  p1.equals(p3) : false; p1(1169863946) p3(2131949076)

 

  从结果也可以看出:p1和p2相等的情况下,hashCode()也不一定相等。

  

  2. 第二种 会创建“类对应的散列表”

   这里所说的“会创建类对应的散列表”是说:我们会在HashSet, Hashtable, HashMap等等这些本质是散列表的数据结构中,用到该类。例如,会创建该类的HashSet集合。

   在这种情况下,该类的“hashCode() 和 equals() ”是有关系的:
1)、如果两个对象相等,那么它们的hashCode()值一定相同。
这里的相等是指,通过equals()比较两个对象时返回true。
2)、如果两个对象hashCode()相等,它们并不一定相等。
因为在散列表中,hashCode()相等,即两个键值对的哈希值相等。然而哈希值相等,并不一定能得出键值对相等。补充说一句:“两个不同的键值对,哈希值相等”,这就是哈希冲突。

   此外,在这种情况下。若要判断两个对象是否相等,除了要覆盖equals()之外,也要覆盖hashCode()函数。否则,equals()无效。
例如,创建Person类的HashSet集合,必须同时覆盖Person类的equals() 和 hashCode()方法。
如果单单只是覆盖equals()方法。我们会发现,equals()方法没有达到我们想要的效果。

  参考代码(ConflictHashCodeTest1.java):

  

 1 import java.util.*;

 

   2 import java.lang.Comparable;

   4 /**

   5 * @desc 比较equals() 返回true 以及 返回false时, hashCode()的值。

   7 * @author skywang

   8 * @emai kuiwu-wang@163.com

   9 */

  10 public class ConflictHashCodeTest1{

  12 public static void main(String[] args) {

  13 // 新建Person对象,

  14 Person p1 = new Person("eee", 100);

  15 Person p2 = new Person("eee", 100);

  16 Person p3 = new Person("aaa", 200);

  18 // 新建HashSet对象

  19 HashSet set = new HashSet();

  20 set.add(p1);

  21 set.add(p2);

  22 set.add(p3);

  24 // 比较p1 和 p2, 并打印它们的hashCode()

  25 System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)\n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode());

  26 // 打印set

  27 System.out.printf("set:%s\n", set);

  30 /**

  31 * @desc Person类。

  32 */

  33 private static class Person {

  34 int age;

  35 String name;

  37 public Person(String name, int age) {

  38 this.name = name;

  39 this.age = age;

  42 public String toString() {

  43 return "("+name + ", " +age+")";

  46 /**

  47 * @desc 覆盖equals方法

  48 */

  49 @Override

  50 public boolean equals(Object obj){

  51 if(obj == null){

  52 return false;

  53 }

  55 //如果是同一个对象返回true,反之返回false

  56 if(this == obj){

  57 return true;

  58 }

  60 //判断是否类型相同

  61 if(this.getClass() != obj.getClass()){

  62 return false;

  63 }

  65 Person person = (Person)obj;

  66 return name.equals(person.name) age==person.age;

  67 }

  69 }

 

  View Code

  运行结果:

  

p1.equals(p2) : true; p1(1169863946) p2(1690552137)

 

  set:[(eee, 100), (eee, 100), (aaa, 200)]

 

  结果分析:

   我们重写了Person的equals()。但是,很奇怪的发现:HashSet中仍然有重复元素:p1 和 p2。为什么会出现这种情况呢?

   这是因为虽然p1 和 p2的内容相等,但是它们的hashCode()不等;所以,HashSet在添加p1和p2的时候,认为它们不相等。

  

  下面,我们同时覆盖equals() 和 hashCode()方法。

  参考代码 (ConflictHashCodeTest2.java):

  

 1 import java.util.*;

 

   2 import java.lang.Comparable;

   4 /**

   5 * @desc 比较equals() 返回true 以及 返回false时, hashCode()的值。

   7 * @author skywang

   8 * @emai kuiwu-wang@163.com

   9 */

  10 public class ConflictHashCodeTest2{

  12 public static void main(String[] args) {

  13 // 新建Person对象,

  14 Person p1 = new Person("eee", 100);

  15 Person p2 = new Person("eee", 100);

  16 Person p3 = new Person("aaa", 200);

  17 Person p4 = new Person("EEE", 100);

  19 // 新建HashSet对象

  20 HashSet set = new HashSet();

  21 set.add(p1);

  22 set.add(p2);

  23 set.add(p3);

  25 // 比较p1 和 p2, 并打印它们的hashCode()

  26 System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)\n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode());

  27 // 比较p1 和 p4, 并打印它们的hashCode()

  28 System.out.printf("p1.equals(p4) : %s; p1(%d) p4(%d)\n", p1.equals(p4), p1.hashCode(), p4.hashCode());

  29 // 打印set

  30 System.out.printf("set:%s\n", set);

  33 /**

  34 * @desc Person类。

  35 */

  36 private static class Person {

  37 int age;

  38 String name;

  40 public Person(String name, int age) {

  41 this.name = name;

  42 this.age = age;

  45 public String toString() {

  46 return name + " - " +age;

  49 /**

  50 * @desc重写hashCode

  51 */

  52 @Override

  53 public int hashCode(){

  54 int nameHash = name.toUpperCase().hashCode();

  55 return nameHash ^ age;

  58 /**

  59 * @desc 覆盖equals方法

  60 */

  61 @Override

  62 public boolean equals(Object obj){

  63 if(obj == null){

  64 return false;

  65 }

  67 //如果是同一个对象返回true,反之返回false

  68 if(this == obj){

  69 return true;

  70 }

  72 //判断是否类型相同

  73 if(this.getClass() != obj.getClass()){

  74 return false;

  75 }

  77 Person person = (Person)obj;

  78 return name.equals(person.name) age==person.age;

  79 }

  81 }

 

  View Code

  运行结果:

  

p1.equals(p2) : true; p1(68545) p2(68545)

 

  p1.equals(p4) : false; p1(68545) p4(68545)

  set:[aaa - 200, eee - 100]

 

  结果分析:

   这下,equals()生效了,HashSet中没有重复元素。
比较p1和p2,我们发现:它们的hashCode()相等,通过equals()比较它们也返回true。所以,p1和p2被视为相等。
比较p1和p4,我们发现:虽然它们的hashCode()相等;但是,通过equals()比较它们返回false。所以,p1和p4被视为不相等。

  

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生活的悲欢离合永远在地平线以外,而眺望是一种青春的姿态...
PS.文章是笔者分享的学习笔记,若你觉得可以、还行、过得去、甚至不太差的话,可以“推荐”一下的哦。就此谢过!

  以上就是Java hashCode() 和 equals()的若干问题解答(java hashcode作用)的详细内容,想要了解更多 Java hashCode() 和 equals()的若干问题解答的内容,请持续关注盛行IT软件开发工作室。

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